ケーススタディ: カスタマイズされた高圧垂直多段ポンプ システム-

以前グルンドフォスの垂直ポンプ システムを使用していた長期顧客から、新しくて非常に要求の厳しい要件が求められました。-クライアントは、水処理作業における優れた耐食性と耐久性を実現するために、すべての接液コンポーネントを 316L ステンレス鋼にアップグレードしながら、180 ～ 200 m3/h の流量と 36 ～ 40 bar のヘッドを供給できる代替ソリューションを要求しました。これらのパラメータは工業用の標準範囲を超えており、油圧革新と構造強度の両方が必要です。

 

リクエストを受け取った後、当社の研究開発チームと技術チームは包括的なエンジニアリングレビューを実施しました。私たちはそれを標準と判断しました立型多段渦巻ポンプ油圧の需要を完全に満たすことができませんでした。そこで、既存の最大のフレームサイズをベースに、新たなモデルを一から設計しました。

新しい設計には、ディフューザーの段数を増やし、効率を高めるためにインペラの形状を最適化し、40 bar の圧力に耐えられるようにシャフトとカップリングを強化し、316L ステンレス鋼構造との完全な互換性を確保することが含まれていました。この構成により、水処理環境での連続運転のための機械的堅牢性と長期的な耐薬品性の両方が実現されました。-

油圧設計が完了すると、エンジニアリング チームは CFD シミュレーションと機械応力解析を実施してシステムの性能を検証しました。揚程と効率の最適なバランスを確保するために、いくつかのステージの組み合わせが評価されました。複数の最適化ラウンドを経て、38 bar で 200 m3/h を達成する構成が完成しました。

新しいカスタマイズされたモデルは CDLF200-6 + CDH200-6 として指定され、最大揚程 40 bar で毎時 200 立方メートルを供給する垂直多段遠心ポンプを表しており、接液部はすべて 316L ステンレス鋼で作られています。この設計には、拡張されたディフューザー セクション、精密にバランスがとれたローター、およびメンテナンスを容易にするモジュラー吐出ヘッドが含まれています。完全な 3D 図面と性能曲線がレビューのためにクライアントに提供され、数回の確認を経て、デザインの製造が承認されました。

CFD シミュレーションと内部油圧計算により、ステージ ヘッドのゲイン、効率、NPSH 動作が検証されました。{0}}D モデル、組立図、性能曲線がレビュー用に発行されました。数回の技術的なやり取りの後、クライアントは、次の目標を使用する CDLF200-6 + CDH200-6 構成を承認しました: 190 ～ 200 m3/h、38 ～ 40 bar、NPSH マージン 1.0 m 以上。

主な設計上の注意事項: 拡張ディフューザーセクション、精密バランスローター (ISO G2.5)、カートリッジメカニカルシール (SiC/SiC、Viton)、およびサービスを簡素化するモジュール式吐出ヘッド。接液部はすべて 316L ステンレス鋼です。

承認後、品質基準を厳格に遵守して生産が開始されました。すべての 316L 材料は、加工前に PMI テストを受けました。溶接作業は、酸化を防ぐためにアルゴンをバックパージした TIG を使用して実行され、続いて表面不動態化が行われました。加工精度は 0.03 mm TIR 以内に保たれ、すべての回転アセンブリは ISO 1940 G2.5 規格に合わせて動的バランスがとられていました。

圧力-を支えるコンポーネントは、設計圧力 (60 bar) の 1.5 倍で静水圧試験が行われました。寸法検査と組み立て検査は複数のチェックポイントで実行され、同心性と適切なクリアランスが確保されました。各ポンプは最終組み立てに移る前に、無負荷回転テストと電気絶縁チェックを受けました。-

機械組立て

• ステージの積み重ね: 各インペラ、ディフューザー、およびスリーブが測定され、記録されました。インペラとディフューザーのクリアランスは仕様ごとに設定されました。
• ローターの構造: ウェアリングを測定して適合させます。アキシャルフロート構成。公差に適合したキー。
• ベアリングの取り付け: ブリネリングを避けるために加熱された取り付け。エンドプレイ測定によりプリロードを検証。
• メカニカルシール: セッティングクリップで取り付けられたカートリッジシール。シールチャンバーのフラッシング機能は維持されます。
• 吐出ヘッドとベース: 基準に合わせて調整されたモジュール式フレーム。リフティングラグが確認され、マークが付けられていること。

電気と制御

• モーター配線: 相順序を確認。絶縁抵抗 > 100 MΩ @ 500 V。
• 計装: 吸入/吐出時の圧力タッピング、ベアリングの PT100、DE/NDE に取り付けられた振動ピックアップ。
• 制御ロジック: 交互デューティ、並列昇圧、ソフトスタート/VFD、および保護インターロック (空運転、過熱、過振動) をサポートします。

レーザーアライメント

• レーザーツールを使用してコールドアライメントを実行。最終オフセットは 0.03 mm 以下で、角度は許容範囲内です。
• 現場でのホットアライメントについて文書化された熱膨張補正。

1) テスト前のチェック

• オイル/グリースのレベルを確認。カップリングは保護されています。すべてのゲージは校正済み (追跡可能な証明書)。
• 吸引が浸水し、システムが通気されます。回転が確認されました。緊急停止テスト済み。

2) 油圧性能曲線の検証

各垂直多段遠心ポンプは、H‑Q 曲線をマッピングするために複数のポイントにわたってテストされました。代表的な結果:
• 70% 流量 (~140 m3/h): ヘッド ≈ 41.5 bar;予測帯域内の効率。
• 100% 流量 (~190 m3/h): 水頭 ≈ 38.2 bar;公称消費電力。 BEP が任務に近づいています。
• 120% 流量 (~225 m3/h): ヘッド ≈ 34.6 bar;安定した動作、キャビテーションの発生なし。
結果は設計予測の ±3% 以内にとどまりました。

3) 圧力の完全性と漏れ

• ケーシングと排出ヘッダーを 60 bar で 30 分間静水圧テストします。-漏れや永久変形はありません。
• メカニカルシールの静的保持: テスト後の乾式検査により、目に見える浸透がゼロであることが確認されました。

4) 振動と音響の制限

• 振動: 100% デューティで 4.3 mm/s 以下 (ISO 10816 準拠)。
• 騒音: < 85 dB(A) @ 1 m;ベアリング温度は全体的に安定しています。

5) NPSH とキャビテーションマージン

• 誘起吸引リフトおよび絞りテストでは、利用可能な NPSH が必要な値を 1.0 m 以上超えました。振動スペクトルにキャビテーションの兆候はありません。

6) 持久力と並走

• 連続運転: 15 分ごとの定期的な読み取りで 3 時間稼働します。-圧力、流量、振動、ベアリング温度はすべて安定しています。
• パラレル モード: CDLF200-6 と CDH200-6 の両方が同時に動作します。ヘッダー圧力の安定性と流れの共有が検証されました。
• インターロック: 空運転、過振動、過熱、緊急停止がテストされ記録されています。

成果物

• FAT レポート (H‑Q データ、振動ログ、ゲージ校正シート)、HD テスト ビデオ (アセンブリ + パフォーマンス)、およびメンテナンス チェックリスト。

梱包する前に、お客様は出荷前検査のために中国の工場を訪れました。{0}}当社のエンジニアと一緒に、機械構造、表面仕上げ、テスト記録をレビューしました。ランダムな圧力テストが現場で繰り返されました。-クライアントは、ビルドの品質とドキュメントの完全性に高い満足度を示しました。

 

総重量 (約 3.5 トン) と設置面積を考慮すると、完全な組み立て状態での出荷は現実的ではありませんでした。各垂直多段遠心ポンプは、強化ベース付きのカスタム ISPM-15 木箱に個別に梱包されました。保護対策には、VCI 包装、乾燥剤、湿度インジケーター、衝撃/傾斜モニターが含まれます。電気端子は密閉されていました。すべての木箱には、シリアル番号、総重量、および取り扱い記号が明確にラベル付けされていました。書類-FAT レポート、材料証明書、設置図、マニュアル-が発送に同梱されています。

 

クイックスタートガイド、推奨スペアリスト、注油スケジュール、調整手順を提供しました。現場作業については、再組み立てと初回起動時のライブビデオサポートを提供します。 SAT (サイト受け入れテスト) では、デューティポイント検証、並列スイッチング、およびアラームロジックチェックを繰り返すことができます。

CDLF200-6 + CDH200-6 デュアルポンプ ソリューションは、堅牢で保守可能な設計により、必要な 180 ～ 200 m3/h および 36 ～ 40 bar の目標を満たしました。このプロジェクトは、水処理用途向けにカスタマイズされた高圧垂直多段ポンプ システムを提供する当社の能力を実証します。